به عنوان دستگاههای حسگر اصلی در سیستمهای کنترل اتوماسیون صنعتی،فرستندههای فشاراغلب در صنایع فرآیندی مدرن مانند نفت، مواد شیمیایی، برق، مواد غذایی و داروسازی با محیطهای اندازهگیری خشن مواجه میشوند. دیافراگم حسگر آن نه تنها عنصر حسگر برای انتقال فشار است، بلکه اولین خط دفاعی نیز میباشد که محیط فرآیند را از مایع پرکننده داخلی جدا کرده و از آسیب حسگر جلوگیری میکند. علم مواد و طراحی ساختاری دیافراگم کلید رسیدگی به شرایط عملیاتی پیچیده است. انتخاب نادرست میتواند منجر به مسائلی از رانش اندازهگیری گرفته تا سوراخ شدن دیافراگم، اوراق شدن تجهیزات و حتی حوادث ایمنی شود. انتخاب صحیح یک فرستنده فشار گامی حیاتی در تضمین عملکرد پایدار، قابل اعتماد و اقتصادی کل سیستم اندازهگیری است.
ویژگیهای شیمیایی انتخاب دیافراگم درایو
سازگاری شیمیایی جنس دیافراگم، پیشنیاز اصلی انتخاب مدل است. محیطهای مختلف، مکانیسمهای خوردگی متفاوتی روی مواد فلزی دارند که نیاز به تجزیه و تحلیل بر اساس ترکیب شیمیایی و خواص خورندگی آنها دارد. برای محیطهای بسیار خورنده مانند اسیدهای قوی و قلیاها، فولاد ضد زنگ 316L معمولی ممکن است الزامات پایداری بلندمدت را برآورده نکند. به عنوان مثال، در محیطهای حاوی اسید سولفوریک یا اسید فسفریک در دمای اتاق، Hastelloy C-276 به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی ناشی از محیط احیاکننده، به یک انتخاب ایدهآل تبدیل میشود. دیافراگم تانتالیوم در مواجهه با محیط اکسیدکننده بسیار غلیظ و قوی مانند اسید نیتریک، تقریباً بیاثری شیمیایی کاملی از خود نشان میدهد، اما هزینه بالا معمولاً کاربرد آن را به موارد خاص مانند مواد شیمیایی ریز یا تولید مواد شیمیایی با خلوص بالا محدود میکند. در مهندسی دریایی یا محیطهای حاوی کلریدها، یونهای کلرید میتوانند به راحتی باعث خوردگی حفرهای در فولاد ضد زنگ معمولی شوند. در اینجا، مونل به دلیل قابلیت غیرفعالسازی عالی در آب دریا و محلول آب نمک، به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد.
حالت فیزیکی متوسط، ساختار دیافراگم را تعیین میکند
شکل فیزیکی سیال (مثلاً ویسکوزیته، محتوای جامد) مستقیماً بر انتخاب ساختار دیافراگم تأثیر میگذارد. برای سیالات بسیار چسبناک یا مستعد تبلور، ساختارهای مرسوم با ورودی فشار کوچک، بسیار مستعد گرفتگی هستند که منجر به اختلال در انتقال فشار میشود.طراحی دیافراگم تختدر چنین مواردی میتوان از دیافراگمهای توکار استفاده کرد که دریچه فشار را حذف کرده و به دیافراگم اجازه میدهند مستقیماً با سیال تماس پیدا کند. ساختار نصب توکار نه تنها میتواند به طور مؤثر از گرفتگی جلوگیری کند، بلکه به دلیل عدم وجود نواحی راکد، الزامات طراحی بهداشتی را در صنایع غذایی و دارویی نیز برآورده میکند. هنگامی که سیال حاوی ذرات جامد باشد، دیافراگم با خطر قابل توجهی از سایش مواجه میشود. دیافراگمهای سرامیکی به دلیل سختی بسیار بالا و مقاومت در برابر سایش، میتوانند به طور مؤثر در برابر فرسایش ذرات مقاومت کنند. برخی از کاربردهای خاص نیز ممکن است از دیافراگمهای توکار با سطح سخت برای افزایش قابل توجه عمر مفید تجهیزات در شرایط سخت استفاده کنند.
راهکارهای سازگاری برای شرایط عملیاتی دشوار
در محیطهای با دمای بالای فرآیند، عملکرد ترمودینامیکی مجموعه حسگر بسیار مهم است. سیال پرکننده باید روغن سیلیکون با دمای بالا باشد تا از تبخیر محیط انتقال فشار جلوگیری شود، همراه باآببندهای مویرگی از راه دور, عناصر خنک کنندهیا سایر اقدامات دفع حرارت برای محافظت از قطعات الکترونیکی در برابر آسیب در دمای بالا. کاربردهایی که شامل محتوای هیدروژن قابل توجه هستند، برای جلوگیری از تردی هیدروژنی به دیافراگمهای روکش طلا نیاز دارند. در مواردی که فشار متوسط به شدت نوسان میکند (مثلاً وقتی شیر فشار نزدیک به خروجی پمپ است)، نصب یک میراگر ضربان باید برای کاهش نوسان سیگنال در نظر گرفته شود.
ویژگیهای مواد دیافراگم
فولاد ضد زنگ 316Lدیافراگمهای رایج SS316L استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی خوبی از خود نشان میدهند. آنها برای اکثر کاربردهای صنعتی که مایعات و گازهای غیر خورنده را اندازهگیری میکنند، مناسب هستند و تطبیقپذیری بالا و مقرون به صرفه بودن را ارائه میدهند.
هاستلوی سی: یک آلیاژ پایه نیکل با مقاومت عالی در برابر اسیدهای اکسیدکننده و احیاکننده. کاربردهای معمول آن شامل محیطهای اسیدی قوی در دمای محیط و همچنین نمکهای اکسیدکننده است.
مونل: یک آلیاژ نیکل-مس با مقاومت خوردگی خوب در برابر اسیدهای غیر اکسید کننده (به ویژه اسید هیدروفلوئوریک) و مقاومت عالی در آب دریا. دیافراگمهای مونل برای کاربردهای دریایی، بخار، آب نمک و محیطهای حاوی مقادیر کمی اسید هیدروکلریک مناسب هستند.
تانتالومدارای خواص شیمیایی بسیار پایدار و مقاومت در برابر خوردگی برجسته با هزینه بالا. مناسب برای فرآیندهای شیمیایی شدید مختلف که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی بالا دارند، اما در برابر اسید هیدروفلوئوریک و قلیاهای قوی مقاوم نیست.
سرامیکدارای سختی بسیار بالا، مقاومت در برابر سایش و بیاثر بودن از نظر شیمیایی. مورد استفاده درحسگرهای خازنی سرامیکی، معمولاً از نظر اندازه بزرگتر هستند.
شانگهای وانگیوانیک تولیدکننده حرفهای متخصص در زمینه ابزار دقیق اندازهگیری با بیش از دو دهه تجربه در صنعت است. ما تخصص عملی گستردهای در برخورد با محیطهای خورنده مختلف، شرایط عملیاتی شدید و محیطهای فرآیندی پیچیده کسب کردهایم. اگر در مورد انتخاب هرگونه نیاز یا سوالی دارید،فرستنده فشاردیافراگمها، لطفا با ما تماس بگیرید. در مورد کاربرد خاص خود، با تیم فنی ما گفتگوی عمیقی داشته باشید تا به طور مشترک مناسبترین راهحل اندازهگیری را پیدا کنید.
زمان ارسال: ۱۷ مارس ۲۰۲۶